Die ersten 100km mit der selbstgebauten Einspritzanlage
Die ersten 100km mit der selbstgebauten Einspritzanlage
Da ein nennenswerter Stand erreicht ist, hier mal einige Infos zu unserem Projekt:
Heute hat die Anlage ihre ersten 100km erreicht. Gleichzeitig mit der ZXR voraus und mit dem PKW als fail-safe hinterher. Da wir nicht auf dem Prüfstand waren, musste der Lambda-Regelkreis selbstadaptierend lernen. Soweit möglich, haben wir im Stand die wichtigsten Funktionen optimiert und angepasst. Das hat stundenlang gedauert und knapp eine Tankfüllung verbraucht. Auf der ersten Probefahrt lief die Anlage dann anfangs geradeso noch fahrbar, bis sie im unteren Drehzahlbereich einige wichtige Punkte angelernt hatte. Das Fahrverhalten besserte sich spürbar, doch nach knapp 3km ging der Motor aus. Ursache: Benzinstand im Tank ist so niedrig, daß die Pumpe stellenweise Luft saugt. Wir müssen prüfen, ob Reserve (ist jetzt Zulauf) und On (jetzt Rücklauf) vertauscht sind. Mit einem 5 Liter Kanister haben wir dann frischen Sprit beschafft und eingefüllt. Natürlich mussten wir den Behälter bis zum Rand füllen, so daß beim Rüberschütten in den Tank knapp 1/2 Liter daneben ging und über Sitz und Beine gelaufen ist (das an sich riskante Fahren mit Jeans und T-Shirt hat sich hier ausgezahlt). Durch konstantes Fahren in geeigneten Bereichen konnte die Anlage wichtige Punkte bei niedriger Drehzahl und verschiedener Last anlernen.
Das Problem besteht darin, einen Lastpunkt für mehrere Sekunden zu halten. Die Maschine darf nicht zu sehr beschleunigen, da sich sonst die Adaption noch nicht vollständig einstellt. Damit ein Punkt ausgehend von einem völlig falschen Ausgangspunkt erstmalig adaptiert ist, muß die Anlage min. 15 sec in diesem Punkt gefahren sein. Es ist besser, einen Punkt 20 sec zu halten, als ihn alle paar Minuten mal für 2 sec zu überstreichen. Das geht zwar auch, ist aber nicht so gut, wenn im Kennfeld noch viele extrem falsche Werte stehen.
Um die Punkte fest zu halten, wurde stellenweise kurz die Bremsen eingesetzt und die Erfahrung gemacht, daß das Vorderrad nicht imstande ist, die Leistung des Hinterrads abzubremsen. Vollgas bei mittlerer Drehzahl und konstantes Bremsen vorne führt zum Rutschen des Vorderrads. Trotz der verdrehten Handstellung für Gas und Bremse gleichzeitig konnte zum Glück die Bremse rechtzeitig gelöst werden.
Heute haben wir die 100km vollgemacht und auch Drehzahlen bis knapp über 8000 gefahren. Die Daten für niedrige bis mittlere Drehzahlen sind jetzt so gut eingelernt, daß sich die Anlage in diesem Bereich bei allen Lastzuständen wirklich schon sehr gut fahren läst! Die Drehzahlen ab etwa 8000 bei hoher Last sind noch nicht eingelernt, weil dies auf der Straße nicht praktikabel ist. Das müsste sinnvollerweise auf dem Prüfstand erfolgen, dann aber auch mit der endgültigen Auspuffanlage und der fertigen Airbox. Bisher sind nur Siebe als notdürftiger Schutz auf den Ansaugstutzen montiert. Das macht ordentlich Lärm und verbietet Lernfahrten in Bereichen, wo mit grünen Flammen zu rechnen ist.
Die Lambdaregelung erfolgt separat für Leerlauf und Fahrbetrieb. Wir adaptieren im Fahrbetrieb jeden Betriebspunkt einzeln, was dort auch gut funktioniert. Die Drehzahl ist durch die starre Kopplung Motor - Straße weitgehend fest und der Fahrer stellt mit dem Gasgriff die Last ein. Das ist stabil und die Elektronik lernt diesen Punkt dann ein. Im Leerlauf besteht dagegen das Problem, daß der Motor seine Drehzahl frei raussuchen kann. Das System kann instabil werden, wenn die Adaption einen Punkt mit hoher Drehzahl in Richtung mager verschiebt oder einen Punkt mit geringer Drehzahl in Richtung fett. Dann sägt der Motor im Leerlauf, was sehr störend ist. Deshalb wird Leerlauf insgesamt adaptiert und nicht elementweise. Mit dieser Programmierung ist der Leerlauf dann stabil.
Vernünftige Bilder fertigen wir eh noch für unsere Dokumentation an - hier aber mal einige Stanbilder diverser Videoclips in erkennbarer Qualität:
Links die Zündspule, zur Vibrationsdämpfung eingewickelt. In der Mitte das Drosselklappengehäuse und rechts der Druckregler. Spritpumpe, Druckspeicher und Filter sitzen im Hohlraum zwischen Motor, Rahmen und Batteriekasten. Kaum zu erkennen ist der ungemein wichtige MAP Sensor mit Kabelbindern an den Schraubenlöschern befestigt, wo früher der Halter für die Spritpumpe war.
Hier die Elektronik. Das kleine Gehäuse ist die Steuerung der Kennfeldzündung, im großen Gehäuse die der Einspritzung. Schon ein ordentlicher Kabelverhau für die ganze Sensorik, Stromversorgung etc.
Hier der umgebaute Halter für den Gaszug. Der Gaszug ist deutlich länger als beim Vergaser und er liegt in einem großen Bogen nach links vorne. Grund: der Vergaser hat den Gaszug nach vorne, die Einspritzung nach hinten.
Hier der Kurbelwellen-Induktivgeber. Die Scheibe ist selbst angefertigt und hat einen recht großen Luftspalt. Wir ahben die Elektronik so angepasst, daß die kein Problem damit hat. Auch das störende Magnetfeld des Anlassers ist so unterdrückt. Man könnte die Spule noch abschirmen, was aber nicht unbedingt nötig ist.
Hier die eingebaute Breitbandsonde. Sie sitzt schön schräg nach oben, wo zumindest beim Original Federbein Platz genug ist. Das schützt sie vor Kondenswasser.
Hier nochmal der Druckregler in groß. Unten links von der Schlauchschelle sieht man ein Loch an einer Kunststoffkante. Das ist der MAP Sensor.
Und so sieht es fahrbereit aus:
Heute hat die Anlage ihre ersten 100km erreicht. Gleichzeitig mit der ZXR voraus und mit dem PKW als fail-safe hinterher. Da wir nicht auf dem Prüfstand waren, musste der Lambda-Regelkreis selbstadaptierend lernen. Soweit möglich, haben wir im Stand die wichtigsten Funktionen optimiert und angepasst. Das hat stundenlang gedauert und knapp eine Tankfüllung verbraucht. Auf der ersten Probefahrt lief die Anlage dann anfangs geradeso noch fahrbar, bis sie im unteren Drehzahlbereich einige wichtige Punkte angelernt hatte. Das Fahrverhalten besserte sich spürbar, doch nach knapp 3km ging der Motor aus. Ursache: Benzinstand im Tank ist so niedrig, daß die Pumpe stellenweise Luft saugt. Wir müssen prüfen, ob Reserve (ist jetzt Zulauf) und On (jetzt Rücklauf) vertauscht sind. Mit einem 5 Liter Kanister haben wir dann frischen Sprit beschafft und eingefüllt. Natürlich mussten wir den Behälter bis zum Rand füllen, so daß beim Rüberschütten in den Tank knapp 1/2 Liter daneben ging und über Sitz und Beine gelaufen ist (das an sich riskante Fahren mit Jeans und T-Shirt hat sich hier ausgezahlt). Durch konstantes Fahren in geeigneten Bereichen konnte die Anlage wichtige Punkte bei niedriger Drehzahl und verschiedener Last anlernen.
Das Problem besteht darin, einen Lastpunkt für mehrere Sekunden zu halten. Die Maschine darf nicht zu sehr beschleunigen, da sich sonst die Adaption noch nicht vollständig einstellt. Damit ein Punkt ausgehend von einem völlig falschen Ausgangspunkt erstmalig adaptiert ist, muß die Anlage min. 15 sec in diesem Punkt gefahren sein. Es ist besser, einen Punkt 20 sec zu halten, als ihn alle paar Minuten mal für 2 sec zu überstreichen. Das geht zwar auch, ist aber nicht so gut, wenn im Kennfeld noch viele extrem falsche Werte stehen.
Um die Punkte fest zu halten, wurde stellenweise kurz die Bremsen eingesetzt und die Erfahrung gemacht, daß das Vorderrad nicht imstande ist, die Leistung des Hinterrads abzubremsen. Vollgas bei mittlerer Drehzahl und konstantes Bremsen vorne führt zum Rutschen des Vorderrads. Trotz der verdrehten Handstellung für Gas und Bremse gleichzeitig konnte zum Glück die Bremse rechtzeitig gelöst werden.
Heute haben wir die 100km vollgemacht und auch Drehzahlen bis knapp über 8000 gefahren. Die Daten für niedrige bis mittlere Drehzahlen sind jetzt so gut eingelernt, daß sich die Anlage in diesem Bereich bei allen Lastzuständen wirklich schon sehr gut fahren läst! Die Drehzahlen ab etwa 8000 bei hoher Last sind noch nicht eingelernt, weil dies auf der Straße nicht praktikabel ist. Das müsste sinnvollerweise auf dem Prüfstand erfolgen, dann aber auch mit der endgültigen Auspuffanlage und der fertigen Airbox. Bisher sind nur Siebe als notdürftiger Schutz auf den Ansaugstutzen montiert. Das macht ordentlich Lärm und verbietet Lernfahrten in Bereichen, wo mit grünen Flammen zu rechnen ist.
Die Lambdaregelung erfolgt separat für Leerlauf und Fahrbetrieb. Wir adaptieren im Fahrbetrieb jeden Betriebspunkt einzeln, was dort auch gut funktioniert. Die Drehzahl ist durch die starre Kopplung Motor - Straße weitgehend fest und der Fahrer stellt mit dem Gasgriff die Last ein. Das ist stabil und die Elektronik lernt diesen Punkt dann ein. Im Leerlauf besteht dagegen das Problem, daß der Motor seine Drehzahl frei raussuchen kann. Das System kann instabil werden, wenn die Adaption einen Punkt mit hoher Drehzahl in Richtung mager verschiebt oder einen Punkt mit geringer Drehzahl in Richtung fett. Dann sägt der Motor im Leerlauf, was sehr störend ist. Deshalb wird Leerlauf insgesamt adaptiert und nicht elementweise. Mit dieser Programmierung ist der Leerlauf dann stabil.
Vernünftige Bilder fertigen wir eh noch für unsere Dokumentation an - hier aber mal einige Stanbilder diverser Videoclips in erkennbarer Qualität:
Links die Zündspule, zur Vibrationsdämpfung eingewickelt. In der Mitte das Drosselklappengehäuse und rechts der Druckregler. Spritpumpe, Druckspeicher und Filter sitzen im Hohlraum zwischen Motor, Rahmen und Batteriekasten. Kaum zu erkennen ist der ungemein wichtige MAP Sensor mit Kabelbindern an den Schraubenlöschern befestigt, wo früher der Halter für die Spritpumpe war.
Hier die Elektronik. Das kleine Gehäuse ist die Steuerung der Kennfeldzündung, im großen Gehäuse die der Einspritzung. Schon ein ordentlicher Kabelverhau für die ganze Sensorik, Stromversorgung etc.
Hier der umgebaute Halter für den Gaszug. Der Gaszug ist deutlich länger als beim Vergaser und er liegt in einem großen Bogen nach links vorne. Grund: der Vergaser hat den Gaszug nach vorne, die Einspritzung nach hinten.
Hier der Kurbelwellen-Induktivgeber. Die Scheibe ist selbst angefertigt und hat einen recht großen Luftspalt. Wir ahben die Elektronik so angepasst, daß die kein Problem damit hat. Auch das störende Magnetfeld des Anlassers ist so unterdrückt. Man könnte die Spule noch abschirmen, was aber nicht unbedingt nötig ist.
Hier die eingebaute Breitbandsonde. Sie sitzt schön schräg nach oben, wo zumindest beim Original Federbein Platz genug ist. Das schützt sie vor Kondenswasser.
Hier nochmal der Druckregler in groß. Unten links von der Schlauchschelle sieht man ein Loch an einer Kunststoffkante. Das ist der MAP Sensor.
Und so sieht es fahrbereit aus:
Wahnsinn Frank
Absoluter Wahnsinn.Meinen allergrößten Respekt für diese tolle Arbeit.
Der Oberhammer ... Ihr habt die komplette Steuerung selbst entwickelt ... das ist die Arbeit von echten Ingenieuren.
Ich freue mich etz schon mit Dir auf dem Bull Run 2008 mal die wichtigsten Punkte der Anlage & dessen steuerungstechnische Auslegung bei nem Kasten Bier zu diskutieren.
Der Wahnsinn ist das Einfach unglaublich ,was Du drauf hast
LG Marcello
Was mir gerade noch einfällt bzw. auffällt ->
Bei meinem KW-Rotor hab ich an der Gegenüberliegenden Seite des fehlenden Zahnes eine Bohrung gesetzt ... diese hat in etwa soviel Material "entfernt" ,daß man sie als ne Art Auswuchtbohrung ansehen könnte.
Ob notwendig oder sinnvoll weiss ich nicht ... aber es schadet wohl auch nicht ... denn bei 12000 1/min werden aus paar Gramm sicherlich "etwas mehr".
LG Marcello
Bei meinem KW-Rotor hab ich an der Gegenüberliegenden Seite des fehlenden Zahnes eine Bohrung gesetzt ... diese hat in etwa soviel Material "entfernt" ,daß man sie als ne Art Auswuchtbohrung ansehen könnte.
Ob notwendig oder sinnvoll weiss ich nicht ... aber es schadet wohl auch nicht ... denn bei 12000 1/min werden aus paar Gramm sicherlich "etwas mehr".
LG Marcello
Und nochwas sehe ich ->
Am DK-Teil ist am Gaszughalter ein dünner 3mm-Bolzen (dort drauf sitzt original ein schwarzes drehbares Kunststoffteil) ... dort sitzt bei der GSXR original die manuelle Kaltstartanhebung mittels Seilzug ... dafür kann man prima den ZXR-Chokehebel verwenden ... ist dann sehr bequem ,um beim kalten Motor die Drehzahl etwas anzuheben.
Selbst bei tiefsten Temperaturen läuft die Einspritzung bei Kaltstart bis runter zu niedrigsten Drehzahlen schon sehr stabil im Leerlauf und der Motor geht selbst nach nem Gasstoß nicht aus (was ein Vergasermotor dann sofort tun würde).
LG Marcello
Am DK-Teil ist am Gaszughalter ein dünner 3mm-Bolzen (dort drauf sitzt original ein schwarzes drehbares Kunststoffteil) ... dort sitzt bei der GSXR original die manuelle Kaltstartanhebung mittels Seilzug ... dafür kann man prima den ZXR-Chokehebel verwenden ... ist dann sehr bequem ,um beim kalten Motor die Drehzahl etwas anzuheben.
Selbst bei tiefsten Temperaturen läuft die Einspritzung bei Kaltstart bis runter zu niedrigsten Drehzahlen schon sehr stabil im Leerlauf und der Motor geht selbst nach nem Gasstoß nicht aus (was ein Vergasermotor dann sofort tun würde).
LG Marcello
Marcello das kleinen kunstoff teil haben leider nur die DK von den 750 k1-k2Marcello hat geschrieben:Und nochwas sehe ich ->
Am DK-Teil ist am Gaszughalter ein dünner 3mm-Bolzen (dort drauf sitzt original ein schwarzes drehbares Kunststoffteil) ... dort sitzt bei der GSXR original die manuelle Kaltstartanhebung mittels Seilzug ... dafür kann man prima den ZXR-Chokehebel verwenden ... ist dann sehr bequem ,um beim kalten Motor die Drehzahl etwas anzuheben.
Selbst bei tiefsten Temperaturen läuft die Einspritzung bei Kaltstart bis runter zu niedrigsten Drehzahlen schon sehr stabil im Leerlauf und der Motor geht selbst nach nem Gasstoß nicht aus (was ein Vergasermotor dann sofort tun würde).
LG Marcello
bei den 1000 DK k1-k2 ist das ganze anders mit so einem metahl hebel
und dieses kleinen kustoffteil kostet 27€
@Frank riesen vor deiner Arbeit weiter so
- Gralssucher
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- Beiträge: 5455
- Registriert: 30 Dez 2003 17:00
- ZXR-Modellreihe: ZXR 800
Super sache Frank!!
Ich denke ich kann gut einschätzen was da dahinetr steckt! Bravo!
Der schritt zum ersten Prototyp ist gemacht, jetzt kommt es darauf an was du daraus machst. Und mach es bevor Du (falls dein Diplom noch läuft) einen zeitzehrenden Job hast, weil sonst bleibt es ein Prototyp.
Noch ein Tip:
Für die ersten versuche für das Kennfeld würde ich den Mittelungsalgorithmus von 15sek. weiter reduzieren. Ich denke Du hast das in Matlab/Simulink voher mal durchgespielt. Evtl. kannst du den Regler "schneller" machen ohne das dieser schwingt. Wenn das Kennfeld steht würde ich den langsam lernmodus aktivieren um finetunig vorzunehmen.
Bis 8000 mag das noch gehn, aber es wird verdammt schwer bei mehr Leistung. Ein Rollenprüfstand fällt dann auch aus, bei diesen lernzeiten.
Und es ist gefählich das Mopped vorne zu bremsen wenn du am Gas bist. Die Gabel federt aus und Du verlierst verdammt viel grip! Nimm die Hinterradbremse dazu. Die scheibe kann ruhig mal rot glühen .
Ich denke ich kann gut einschätzen was da dahinetr steckt! Bravo!
Der schritt zum ersten Prototyp ist gemacht, jetzt kommt es darauf an was du daraus machst. Und mach es bevor Du (falls dein Diplom noch läuft) einen zeitzehrenden Job hast, weil sonst bleibt es ein Prototyp.
Noch ein Tip:
Für die ersten versuche für das Kennfeld würde ich den Mittelungsalgorithmus von 15sek. weiter reduzieren. Ich denke Du hast das in Matlab/Simulink voher mal durchgespielt. Evtl. kannst du den Regler "schneller" machen ohne das dieser schwingt. Wenn das Kennfeld steht würde ich den langsam lernmodus aktivieren um finetunig vorzunehmen.
Bis 8000 mag das noch gehn, aber es wird verdammt schwer bei mehr Leistung. Ein Rollenprüfstand fällt dann auch aus, bei diesen lernzeiten.
Und es ist gefählich das Mopped vorne zu bremsen wenn du am Gas bist. Die Gabel federt aus und Du verlierst verdammt viel grip! Nimm die Hinterradbremse dazu. Die scheibe kann ruhig mal rot glühen .
Hey, welch Resonanz!
Zur Zeit prüft das Programm, ob der Betriebspunkt stationär ist:
-Beschleunigerfunktion ist beendet
-Drehzahl und Last bleiben im selben Kennfeldbereich
-Motor ist warm
-Diese Bedingungen müssen eine einstellbare Zeit ununterbrochen am Stück vorliegen, dann wird über einen reinen I-Regler adaptiert. Die Leerlaufadaption geht schneller über einen PI-Regler.
Es soll damit verhindert werden, daß z.B. beim Beschleuinigen die Meßdaten von einem vergangenen Betriebspunkt A zum Adaptieren an neuer Stelle B eingesetzt werden. Zusätzlich ist die Adaption begrenzt auf z.B. 50µs. Die Adaption findet zu festen Zeitpunkten statt, zur Zeit 500ms. Pro Sekunde kann damit die Einspritzzeit um 100µs angepasst werden. Nach etwa 15s ist ein Punkt dann sauber angelernt, wenn sonst keine Störungen auftreten. Wir könnten die Adaption schneller als 0,5s machen oder auch höhere Werte adaptieren. Stabilitätsmäßig ist da noch Reserve.
Mit der Simulation ist es schwierig, weil wir die Totzeit der Strecke noch nicht kennen. Wie lange dauert es, bis nach Änderung der Einspritzmenge an der Sonde das geänderte Signal stabil anliegt? Das wird sicher vom Gasdurchsatz des Motors abhängen, also letztlich vom Produkt Drehzahl * Einspritzdauer pro Zyklus. Ob es sich lohnt das zu implementieren?
Das Problem ist nicht die Software. Umständlich war der Einbau von Grundfunktionen im Programm:
-Der lästige Zustandsautomat für die Steuerung der Ventile
-Die Initialisierungen der kompletten Peripherie des Controllers vom Analog/Digital Wandler über Timer bis hin zur Routine zum Programmieren des Flashspeichers.
-Die Festlegung der Interrupt-Prioritäten
-Feststellung diverser Fehler in dern Datenblättern!!! Man glaubt natürlich erstmal, mist programmiert zu haben. Dann stellt man nach Tagen fest, daß die Datenblätter fehlerhaft sind! Alleine an NXP wurden knapp 7 Korrekturen gemeldet - davon 4 mit kritischen Auswirkungen. Falsche Formeln zur Berechnung der Baudraten, vertauschte Bits in den Konfig-Registern.
Jetzt steht das Grundgerüst und die Hauptarbeit der Programmierung ist damit getan. Auch recht komplexe Ideen sind jetzt in kurzer Zeit eingebaut. Paar Zeilen Code, testen und fertig.
Das Jetzige Problem liegt jetzt eher im motortechnischen Verständnis "Was wollen wir eigentlich tun?" und nicht mehr darin "Wie machen wir das in unserer Steuerung".
Beispiel: wir nehmen beim Anlassen das ganz normale Kennfeld und fügen wir im normalen Betrieb diverse Korrekturen für Temperatur von Motor und Luft hinzu. Auch die Bordspannung muß korriogiert werden, wie wir ausgemessen haben. Beim Anlassen werden dann einfach ein paar zusätzliche Prozent an Einspritzzeit hinzugefügt. Wie viel, muß noch etwas optimiert werden.
Andere Steuerungen machen das anders und nehmen für den Startvorgang einfach feste Einspritzzeiten, die dann allenfalls von der Motortemperatur abhängen.
Welcher Weg ist der Bessere? Die festen Einspritzzeiten haben einen Vorteil: man startet den Motor ein paar dutzend mal, läßt ihn vorübergehend abkühlen und variiert die Einspritzzeiten. Nach einem Tag ist die Tabelle fertig und das Teil startet wunderbar. Die Physik sagt jedoch, daß der Startvorgang eigentlich wie der normale Betrieb auch von Luftdruck usw. abhängt. Damit wäre unsere Lösung besser. Problem: Unser Startvorgang hängt von sehr vielen Bedingungen ab. Bevor wir die Anreicherung in Prozent festlegen können, muß erstmal das Drehzahl-Last-Kennfeld in diesem Bereich optimal stimmen. Das ist aber in diesem Bereich schlecht zu mappen. Startbedingung ist z.B. 420 Umdrehungen/min bei absolutem Luftdruck von 890mbar. Wie soll ich das fahren!? Fahrbar ist der Motor in diesem Zusatnd jedenfalls nicht. Und die Lager werden starl belastet. Im Stand geht es auch nicht, da dies kein stationärer Betriebspunkt ist - der Motor dreht sofort hoch.
Lösung: Punkte von höherer Drehzahl extrapolieren oder mal auf dem Montageständer die Hinterradbremse benutzen und vorsichtig an diese Punkte herantasten.
Trotz der guten Fahrbarkeit bis 8000 1/min ist bisher allenfalls die Hälfte des Kennfelds brauchbar gemappt. Und die Kühlmitteladaption muß auch im Hochsommer und im Winter mal noch geprüft werden. Ich gehe auch davon aus, daß bei kommerziellen Anlagen einige Tage auf einem Motorprüfstand und zudem einige Wochen intensive Tests nötig sind, bis alles erstmal verkaufsfähig ist.
Eine andere Sache ist die Airbox. Wenn das Teil jetzt einige Zeit im Alltag fahren soll, muß die Airbox drauf. Nur so kann man es gleich richtig mappen und kommt auch nicht in offensichtlichen Konflikt mit den grünen Spielverderbern. Das brüllt so wirklich extrem - und es wäre nur eine Frage der Zeit, bis es kracht! Lauter als der Auspuff.
Das Bordnetz ist definitiv ein Problem. Die Batterie ist japanische Wertarbeit und jetzt knapp 3 Jahre in Beobachtung. Wie lange der Vorbesitzer sie schon benutzt hat ist unbekannt. Die Platten sehen aber schon gut gebracht aus. Laufen Lambdaheizung und Spritpumpe einige wenige Minuten, hat man zum Anlassen insgesamt nur knapp 30 sec Zeit. Das ist zum Glück nicht mehr nötig, seit die Bordspannung bei der Ansteuerung der Ventile zeitlich berücksichtigt wird. Dann ist die Batterie so platt, daß der Anlasser stellenweise blockiert. Im Stand bei 1200 Umdrehungen liegt die Spannung bei 11,7V. Die komplette Leistung der Lichtmaschine geht in die Spritpumpe und die Elektronik. Geht der Kühlerlüfter an, bricht das System auf knapp 11V zusammen. Bei höheren Drehzahlen geht es dagegen auch mit Licht.
Neben Feinoptimierungen und der Airbox hat jetzt natürlich auch die Dokumentation besondere Priorität. Sowohl zeitlich als auch von der Qualität her. Die Maschine muß also Alltagstauglich sein, gleichzeitig muß der Bericht fertig werden.
Der Beruf hat noch einige Zeit, da ich mir diesen Sommer nicht mit Urlaubssperre und Probezeit versauen möchte. Zudem strebe ich eher einen Job im Ausland an, da hier die staatlichen Randbedingungen nicht akzeptabel sind. Und ich bin mit privaten Projekten hier noch mehrere Monate gut ausgelastet. Hab gegen Ende des Studiums viel aufgeschoben und das ist jetzt aufzuarbeiten. Aber egal wie, es wird sicher keine 70h-Woche sein. Es gibt Firmen, da traut sich keiner, als erster zu gehen. Solche Spielchen mach ich nicht mit! Während der Arbeit volle Leistung, aber dann auch halbwegs pünktlich Feierabend! Bei Projektzwang mal mehr, dann aber auch wieder Ausgleich. Manch Ingenieur mit seiner 70h Woche sollte sich mal seinen *effektiven* Stundensatz anschauen. Das relativiert einiges. Ich kenne auch einige Ex-Kollegen, die nach dem Prinzip "Firma in der Firma" arbeiten. Das geht natürlich auch. Parallel zur bezahlten Arbeit wird ein komplettes Ingenieurbüro betrieben. Das ist praktikabel, denn die Arbeistzeugnisse sind excellent. Grund: der Output für das Unternehmen stimmt, da es ein kompetenter Mitarbeiter ist. Und die lange Arbeitstzeit wird mit hoher Motivation gleichgesetzt. Ob dann um 17 Uhr der C-Code des Ingenieurbüros oder der des neuen Sensors auf dem Schirm steht, kann dich eh keiner im Vorbeigehen beurteilen. Das geht natürlich nicht, wenn man einen Job mit rein verwaltungstechnischer Arbeit hat.
Zur Zeit prüft das Programm, ob der Betriebspunkt stationär ist:
-Beschleunigerfunktion ist beendet
-Drehzahl und Last bleiben im selben Kennfeldbereich
-Motor ist warm
-Diese Bedingungen müssen eine einstellbare Zeit ununterbrochen am Stück vorliegen, dann wird über einen reinen I-Regler adaptiert. Die Leerlaufadaption geht schneller über einen PI-Regler.
Es soll damit verhindert werden, daß z.B. beim Beschleuinigen die Meßdaten von einem vergangenen Betriebspunkt A zum Adaptieren an neuer Stelle B eingesetzt werden. Zusätzlich ist die Adaption begrenzt auf z.B. 50µs. Die Adaption findet zu festen Zeitpunkten statt, zur Zeit 500ms. Pro Sekunde kann damit die Einspritzzeit um 100µs angepasst werden. Nach etwa 15s ist ein Punkt dann sauber angelernt, wenn sonst keine Störungen auftreten. Wir könnten die Adaption schneller als 0,5s machen oder auch höhere Werte adaptieren. Stabilitätsmäßig ist da noch Reserve.
Mit der Simulation ist es schwierig, weil wir die Totzeit der Strecke noch nicht kennen. Wie lange dauert es, bis nach Änderung der Einspritzmenge an der Sonde das geänderte Signal stabil anliegt? Das wird sicher vom Gasdurchsatz des Motors abhängen, also letztlich vom Produkt Drehzahl * Einspritzdauer pro Zyklus. Ob es sich lohnt das zu implementieren?
Das Problem ist nicht die Software. Umständlich war der Einbau von Grundfunktionen im Programm:
-Der lästige Zustandsautomat für die Steuerung der Ventile
-Die Initialisierungen der kompletten Peripherie des Controllers vom Analog/Digital Wandler über Timer bis hin zur Routine zum Programmieren des Flashspeichers.
-Die Festlegung der Interrupt-Prioritäten
-Feststellung diverser Fehler in dern Datenblättern!!! Man glaubt natürlich erstmal, mist programmiert zu haben. Dann stellt man nach Tagen fest, daß die Datenblätter fehlerhaft sind! Alleine an NXP wurden knapp 7 Korrekturen gemeldet - davon 4 mit kritischen Auswirkungen. Falsche Formeln zur Berechnung der Baudraten, vertauschte Bits in den Konfig-Registern.
Jetzt steht das Grundgerüst und die Hauptarbeit der Programmierung ist damit getan. Auch recht komplexe Ideen sind jetzt in kurzer Zeit eingebaut. Paar Zeilen Code, testen und fertig.
Das Jetzige Problem liegt jetzt eher im motortechnischen Verständnis "Was wollen wir eigentlich tun?" und nicht mehr darin "Wie machen wir das in unserer Steuerung".
Beispiel: wir nehmen beim Anlassen das ganz normale Kennfeld und fügen wir im normalen Betrieb diverse Korrekturen für Temperatur von Motor und Luft hinzu. Auch die Bordspannung muß korriogiert werden, wie wir ausgemessen haben. Beim Anlassen werden dann einfach ein paar zusätzliche Prozent an Einspritzzeit hinzugefügt. Wie viel, muß noch etwas optimiert werden.
Andere Steuerungen machen das anders und nehmen für den Startvorgang einfach feste Einspritzzeiten, die dann allenfalls von der Motortemperatur abhängen.
Welcher Weg ist der Bessere? Die festen Einspritzzeiten haben einen Vorteil: man startet den Motor ein paar dutzend mal, läßt ihn vorübergehend abkühlen und variiert die Einspritzzeiten. Nach einem Tag ist die Tabelle fertig und das Teil startet wunderbar. Die Physik sagt jedoch, daß der Startvorgang eigentlich wie der normale Betrieb auch von Luftdruck usw. abhängt. Damit wäre unsere Lösung besser. Problem: Unser Startvorgang hängt von sehr vielen Bedingungen ab. Bevor wir die Anreicherung in Prozent festlegen können, muß erstmal das Drehzahl-Last-Kennfeld in diesem Bereich optimal stimmen. Das ist aber in diesem Bereich schlecht zu mappen. Startbedingung ist z.B. 420 Umdrehungen/min bei absolutem Luftdruck von 890mbar. Wie soll ich das fahren!? Fahrbar ist der Motor in diesem Zusatnd jedenfalls nicht. Und die Lager werden starl belastet. Im Stand geht es auch nicht, da dies kein stationärer Betriebspunkt ist - der Motor dreht sofort hoch.
Lösung: Punkte von höherer Drehzahl extrapolieren oder mal auf dem Montageständer die Hinterradbremse benutzen und vorsichtig an diese Punkte herantasten.
Trotz der guten Fahrbarkeit bis 8000 1/min ist bisher allenfalls die Hälfte des Kennfelds brauchbar gemappt. Und die Kühlmitteladaption muß auch im Hochsommer und im Winter mal noch geprüft werden. Ich gehe auch davon aus, daß bei kommerziellen Anlagen einige Tage auf einem Motorprüfstand und zudem einige Wochen intensive Tests nötig sind, bis alles erstmal verkaufsfähig ist.
Eine andere Sache ist die Airbox. Wenn das Teil jetzt einige Zeit im Alltag fahren soll, muß die Airbox drauf. Nur so kann man es gleich richtig mappen und kommt auch nicht in offensichtlichen Konflikt mit den grünen Spielverderbern. Das brüllt so wirklich extrem - und es wäre nur eine Frage der Zeit, bis es kracht! Lauter als der Auspuff.
Das Bordnetz ist definitiv ein Problem. Die Batterie ist japanische Wertarbeit und jetzt knapp 3 Jahre in Beobachtung. Wie lange der Vorbesitzer sie schon benutzt hat ist unbekannt. Die Platten sehen aber schon gut gebracht aus. Laufen Lambdaheizung und Spritpumpe einige wenige Minuten, hat man zum Anlassen insgesamt nur knapp 30 sec Zeit. Das ist zum Glück nicht mehr nötig, seit die Bordspannung bei der Ansteuerung der Ventile zeitlich berücksichtigt wird. Dann ist die Batterie so platt, daß der Anlasser stellenweise blockiert. Im Stand bei 1200 Umdrehungen liegt die Spannung bei 11,7V. Die komplette Leistung der Lichtmaschine geht in die Spritpumpe und die Elektronik. Geht der Kühlerlüfter an, bricht das System auf knapp 11V zusammen. Bei höheren Drehzahlen geht es dagegen auch mit Licht.
Neben Feinoptimierungen und der Airbox hat jetzt natürlich auch die Dokumentation besondere Priorität. Sowohl zeitlich als auch von der Qualität her. Die Maschine muß also Alltagstauglich sein, gleichzeitig muß der Bericht fertig werden.
Der Beruf hat noch einige Zeit, da ich mir diesen Sommer nicht mit Urlaubssperre und Probezeit versauen möchte. Zudem strebe ich eher einen Job im Ausland an, da hier die staatlichen Randbedingungen nicht akzeptabel sind. Und ich bin mit privaten Projekten hier noch mehrere Monate gut ausgelastet. Hab gegen Ende des Studiums viel aufgeschoben und das ist jetzt aufzuarbeiten. Aber egal wie, es wird sicher keine 70h-Woche sein. Es gibt Firmen, da traut sich keiner, als erster zu gehen. Solche Spielchen mach ich nicht mit! Während der Arbeit volle Leistung, aber dann auch halbwegs pünktlich Feierabend! Bei Projektzwang mal mehr, dann aber auch wieder Ausgleich. Manch Ingenieur mit seiner 70h Woche sollte sich mal seinen *effektiven* Stundensatz anschauen. Das relativiert einiges. Ich kenne auch einige Ex-Kollegen, die nach dem Prinzip "Firma in der Firma" arbeiten. Das geht natürlich auch. Parallel zur bezahlten Arbeit wird ein komplettes Ingenieurbüro betrieben. Das ist praktikabel, denn die Arbeistzeugnisse sind excellent. Grund: der Output für das Unternehmen stimmt, da es ein kompetenter Mitarbeiter ist. Und die lange Arbeitstzeit wird mit hoher Motivation gleichgesetzt. Ob dann um 17 Uhr der C-Code des Ingenieurbüros oder der des neuen Sensors auf dem Schirm steht, kann dich eh keiner im Vorbeigehen beurteilen. Das geht natürlich nicht, wenn man einen Job mit rein verwaltungstechnischer Arbeit hat.